Железо в организме человека

Для нормального роста и выполнения биологических функций человеку и животным кроме витаминов необходим целый ряд неорганических элементов. Эти элементы можно разделить на 2 класса: макроэлементы и микроэлементы.

Макроэлементы, к которым относятся кальций, магний, натрий, фосфор, сера и хлор, требуются организму в относительно больших количествах (порядка нескольких граммов в сутки). Часто они выполняют более чем одну функцию. Более непосредственное отношение к действию ферментов имеют незаменимые микроэлементы, суточная потребность в которых не превышает нескольких миллиграммов, т. е. сопоставима с потребностью в витаминах.

Известно, что в пище животных обязательно должно содержаться около 15 микроэлементов. Большинство незаменимых микроэлементов служит в качестве факторов или простатических групп ферментов. При этом они выполняют какую-нибудь одну функцию из трех (по меньшей мере) возможных функций. Во-первых, незаменимый микроэлемент сам по себе может обладать каталитической активностью по отношению к той или иной химической реакции, скорость которой в значительной степени возрастает в присутствии ферментного белка. Железо относится к тем микроэлементам, биологические функции которых изучены наиболее полно.

Биологическая ценность железа определяется многогранностью его функций, незаменимостью другими металлами в сложных биохимических процессах, активным участием в клеточном дыхании, обеспечивающем нормальное функционирование тканей и организма человека. Ценным его свойством является способность легко окисляться и восстанавливаться, образовывать сложные соединения со значительно отличающимися биохимическими свойствами, непосредственно участвовать в реакциях электронного транспорта.

Железо присутствует в организмах всех растений и животных как микроэлемент, то есть в очень малых количествах (в среднем около 0,02%). Однако железобактерии, использующие энергию окисления железа для хемосинтеза, могут накапливать в своих клетках до 17-20% железа. Основная биологическая функция железа- участие в транспорте кислорода и окислительных процессах. Эту функцию железо выполняет в составе сложных белков - гемопротеидов, простатической группой которых является железо- порфириновый комплексогем. Среди важнейших гемопротеидов дыхательные пигменты гемоглобин и миоглобин, универсальные переносчики электронов в реакциях клеточного дыхания, окисления и фотосинтеза цихромы, ферменты каталаза и пероксидаза и другие. При биосинтезе гемопротеидов железо переходит к ним от белка ферритина, осуществляющего запасание и транспорт железа. Этот белок, одна молекула которого включает около 4500 атомов железа, концентрируется в печени, селезенке, костном мозге и слизистой кишечника млекопитающих и человека. Суточная потребность человека в железе(6-20мг) с избытком покрывается пищей (железом богаты мясо, печень, яйца, хлеб, шпинат, свекла и другие). В организме среднего человека(масса тела 70 кг) содержится 4,2г железа, в 1л крови- около 450мг. Небольшая часть железа расходуется на рост покровных тканей организма кожи и ногтей. Железо входит в состав пигмента, окрашивающего волосы. Также в основной массе железо находятся в крови - эритроцитах. Эритроциты-красные кровяные клетки, главная функция которых заключается в осуществлении газообмена организма с окружающей средой, т. е. эритроциты переносят в организме кислород, поступающий при дыхании. Железо помогает захватывать кислород и отдавать его там, где он нужен. Организм человека очень бережно обращается с железом, но даже у здорового человека железо понемногу выводится из организма. Организм усваивает только 10-20% железа от суточной нормы. Зато сахар и аскорбиновая кислота повышают усвоение железа.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА «СОДЕРЖАНИЕ ЖЕЛЕЗА В РАЗЛИЧНЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ».

Для выполнения опытов я брала заварку чая. Чай содержит танин, который реагирует с соединениями железа, образуя нерастворимые частицы. Чем раньше они появятся и чем больше их будет, тем больше соединений железа в продуктах.

Мною были исследованы: сок апельсина, капусты, огурца, лимонный сок, сок винограда и груши.

Налила в стаканы по 1 ст. л. данного сока и заварки чая. Мои наблюдения:

1)Сок апельсина: через 1ч. осадок занимает половину стакана, через 2ч. осадок медленно оседает, через 3ч. осадок полностью осел на дно.

Далее без изменений.

2)Сок капусты: через 1ч. осадок не наблюдается, через 2ч. проявление осадка, через 2ч. 20мин. осадок медленно оседает на дно, через 3ч. осадок покрывает дно стакана.

Далее без изменений.

3)Огуречный сок: через 20мин. произошло потемнение сока, через 1ч. образовалось небольшое количество осадка, через 2ч. изменений не наблюдалось, через 3ч. осадок заметно увеличился и далее без изменений.

4)Лимонный сок. Не трогая стакан, каждые 20 мин. смотрела, записывала изменения. И вот, что получилось: первые 40мин. изменений не было, затем я заметила на дне немного нерастворимых частиц, через 20мин. их число увеличилось, после этого их число практически не изменялось, после 2ч. 20мин. опыта изменений не происходило.

5)Сок винограда: первые 20-40мин. все без изменений, через 1ч. 30мин. осадок занимает все дно стакана.

Далее без изменений.

6)Сок груши: первые 20-50мин. без изменений, далее образовывается осадок, через 1ч. осадок занял все дно стакана и до 2ч. количество осадка увеличивается.

Далее без изменений.

ВЫВОД ИЗ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ: больше всего железа находится в соке груши и винограда. Затем сок апельсина, огурца, лимона. И наименьшее количество железа в соке капусты.

ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМ.

Чтобы железо было усвоено, оно подвергается сложнейшим превращениям. В пищевых продуктах железо находится в трехвалентной форме. Клетки же слизистой оболочки кишечника пропускает железо в двухвалентной форме - в виде солей хлорида железа или сульфата железа. Двухвалентным оно бывает только в составе специальных лекарственных препаратов (железо восстановленное, лактат железа, ферроплекс, сироп алоэ с железом). Миновав пищевод и попав в желудок, трехвалентное железо под действием желудочного сока восстанавливается в двухвалентное. Важнейшую роль в этом процессе играют соляная кислота и другие вещества, входящие в состав желудочного сока. Поэтому при пониженной кислотности назначают препараты железа вместе с соляной кислотой или желудочным соком. Из всего железа, которое находится в пище, усваивается только 2-8% железа. В продуктах животного происхождения атомы железа входят в состав белковых молекул, что облегает его усвоение.

Если человек плохо пережевывает пищу или ест редко, но помногу, железо из трехвалентной формы не восстанавливается в двухвалентную и остается недоступным для усвоения, так как соляная кислота, пепсин и другие реагенты просто не успевают добраться до железа, заключенного в массе съеденной пищи.

Больше всего железа содержится в морской капусте, кураге, в говяжьей печени, фасоли, петрушке, в персиках, финиках, гречневой крупе.

Такие продукты как изюм, миндаль, яблоки, груши, макароны, рис, свекла, содержат небольшое количество железа.

1)Непосредственное участие в подготовке и проведении эксперимента.

2)Наблюдала наличие разного количества железа в соках овощей и фруктов.

3)Оценивала содержание железа в продуктах питания.

Оказалось, что не только техника нуждается в железе. Не будь его на Земле, не смогла бы существовать жизнь в привычных для нас формах: ведь этот элемент входит в кровь почти всех представителей живого мира нашей планеты.